(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のファンユニットを直列に配置した空冷式装置であって、
前記複数のファンユニットの少なくとも１つを挿抜するための開口部と、
前記開口部を閉じるためのシャッターと
を備え、
前記シャッターは、当該シャッターに対応する開口部により挿抜されるファンユニットと直列に配置された他のファンユニットの気流により生じる当該シャッター両面の圧力差により、当該シャッターを当該気流と垂直な方向に移動させる揚力が発生する断面形状を有し、当該シャッターに対応する開口部により挿抜されるファンユニットが抜去された場合、前記揚力により当該開口部を閉じる
空冷式装置。
【請求項２】
前記シャッターは、前記揚力により回転することにより、当該開口部を閉じる
請求項１記載の空冷式装置。
【請求項３】
更に、前記開口部に、前記シャッターの回転軸を保持する軸受を備え、
前記シャッターは、端部に前記回転軸を有し、
前記軸受は、前記回転軸を前記シャッターが前記回転軸を中心に回転可能とし、前記回転軸を前記複数のファンユニットを直列に配置した際の軸方向に保持する
請求項２記載の空冷式装置。
【請求項４】
前記シャッターは、前記揚力によりスライドすることにより、当該開口部を閉じる
請求項１記載の空冷式装置。
【請求項５】
更に、前記ファンユニットの挿抜方向に沿って、前記シャッターをスライドするためのガイド部を備え、
前記シャッターは、前記ガイド部と対向する位置に前記ガイド部と係合するガイド係合部を有し、
前記ガイド部は、前記ガイド係合部を前記シャッターが前記ガイド部に沿ってスライド可能となるように保持する
請求項４記載の空冷式装置。
【請求項６】
前記シャッターは、前記揚力が発生する翼型の断面形状を有する
請求項１乃至５のいずれかに記載の空冷式装置。
【請求項７】
更に、前記開口部にラッチ部を備え、
前記シャッターは、前記ラッチ部に対向する位置に、前記ラッチ部と係合可能なラッチ係合部を有し、
前記ラッチ部は、前記シャッターが前記開口部を閉じた際に、前記ラッチ係合部と係合することにより、前記シャッターを係止する
請求項１乃至５のいずれかに記載の空冷式装置。
【請求項８】
複数のファンユニットを直列に配置した空冷式装置の風漏れ防止方法であって、
ファンユニットが開口部から抜去された場合、当該開口部を閉じるためのシャッターであって、当該ファンユニットと直列に配置された他のファンユニットの気流により生じる当該シャッター両面の圧力差により、当該シャッターを当該気流と垂直な方向に移動させる揚力が発生する断面形状を有するシャッターを、前記揚力により閉じる
空冷式装置の風漏れ防止方法。
【請求項９】
前記シャッターを、前記揚力により回転させることにより、当該開口部を閉じる
請求項８記載の空冷式装置の風漏れ防止方法。
【請求項１０】
前記シャッターを、前記揚力によりスライドさせることにより、当該開口部を閉じる
請求項８記載の空冷式装置の風漏れ防止方法。
【請求項１１】
前記シャッターが、前記揚力が発生する翼型の断面形状を有する
請求項８乃至１０のいずれかに記載の空冷式装置の風漏れ防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空冷式装置及び空冷式装置の風漏れ防止方法に関し、特に、冷却ファンを冗長化した空冷式装置及び空冷式装置の風漏れ防止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空冷式ラックマウント等の空冷式の装置において、装置の前面に複数の冷却用ファンユニットを直列に配置することにより、冷却ファンを冗長化する方法が知られている。
【０００３】
冷却ファンが冗長化された空冷式装置の構成の例を図９に示す。図９において、空冷式装置１１の前面には、２つのファンユニット１２、１３が直列に配置される。ファンユニット１２、１３は、空冷式装置１１の上面の開口部１４、１５より挿抜される。ここで、例えばファンユニット１３を交換のために抜去する場合、空冷式装置１１内部の冷却エアーフロー（冷却気流）の開口部１５からの漏れ（風漏れ）が発生する。この風漏れの発生により、空冷式装置１１内部の冷却エアーフロー１８が弱まり、空冷式装置１１内部の冷却能力が低下する。したがって、ファンユニット１３の交換作業の作業時間には、風漏れによる冷却能力低下で装置内部の温度上昇が上限値を越えないように、制限を設ける必要がある。作業時間がこの制限を超えてしまった場合、装置内部の温度上昇により空冷式装置１１が停止する恐れがある。
【０００４】
冷却ファンが冗長化された空冷式装置の構成の他の例を図１０に示す。図１０においては、空冷式装置１１の上面の開口部１４、１５に、風漏れ防止のためのカバー６１が設けられている。ファンユニット１３を抜去する場合、開口部１５からの風漏れを防止するために、作業者はカバー６１をカバー回転軌跡６２に沿って手動で開閉する必要がある。しかしながら、作業者がカバー６１を閉め忘れた場合、開口部１５からの風漏れが発生したままとなり、図９の空冷式装置１１と同様に、装置内部の温度上昇により空冷式装置１１が停止する恐れがある。
【０００５】
このような冷却用ファンユニット交換時の空冷式装置内部の温度上昇を防ぐ方法が特許文献１に記載されている。特許文献１の冷却装置においては、ファンが抜去された場合、ファン挿抜穴（上記の開口部１５に相当）を閉じるための蓋体がばねにより押し上げられることにより、ファン挿抜穴が閉じられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−００６９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した特許文献１の冷却装置においては、冷却用ファンユニットを交換するための開口部を閉じるための蓋体をばねにより動かすため、ファンユニットを収納する部分の構造が複雑になるという課題があった。
【０００８】
（発明の目的）
本発明の目的は、上述した課題を解決した空冷式装置及び空冷式装置の風漏れ防止方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の空冷式装置は、複数のファンユニットを直列に配置した空冷式装置であって、前記複数のファンユニットの少なくとも１つを挿抜するための開口部と、前記開口部を閉じるためのシャッターとを備え、前記シャッターは、当該シャッターに対応する開口部により挿抜されるファンユニットと直列に配置した他のファンユニットにより生じる気流に対して揚力が発生する形状であり、当該シャッターに対応する開口部により挿抜されるファンユニットが抜去された場合、前記揚力により当該開口部を閉じる。
【００１０】
本発明の空冷式装置の風漏れ防止方法は、複数のファンユニットを直列に配置した空冷式装置であって、ファンユニットが開口部から抜去された場合、当該開口部を閉じるためのシャッターを当該ファンユニットと直列に配置した他のファンユニットにより生じる気流に対して当該シャッターに発生する揚力により閉じる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の効果は、冷却用ファンユニットを交換する際に開口部からの風漏れを防ぐシャッターの開閉を作業者の操作なしで行うことができる空冷式装置を簡易な構成により実現できることである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第一の実施の形態における空冷式装置１１の外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の第一の実施の形態における空冷式装置１１の内部の構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の第一の実施の形態の空冷式装置１１におけるシャッター２１の断面形状を示す斜視図である。
【図４】本発明の第一の実施の形態の空冷式装置１１におけるシャッター２１を係止するための構成の詳細を示す斜視図である。
【図５】本発明の第一の実施の形態の空冷式装置１１におけるシャッター２１の開閉動作を示す断面図である。
【図６】本発明の第二の実施の形態における空冷式装置１１の内部の構成を示す斜視図である。
【図７】本発明の第二の実施の形態の空冷式装置１１におけるシャッター４１をスライドするための構成の詳細を示す斜視図である。
【図８】本発明の第一の実施の形態における空冷式装置１１の特徴的な構成を示す斜視図である。
【図９】冷却ファンが冗長化された空冷式装置の構成の例を示す斜視図である。
【図１０】冷却ファンが冗長化された空冷式装置の構成の他の例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第一の実施の形態）
次に、本発明の第一の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の第一の実施の形態における空冷式装置１１の外観を示す斜視図である。
【００１５】
図１を参照すると、空冷式装置１１は、前面吸気、背面排気を行う空冷式ラックマウント等の空冷式の装置である。空冷式装置１１の吸気側（前面）には、１段目のファンユニット１２と２段目のファンユニット１３とが直列に設置されることにより、ファンユニットが冗長化されている。これらのファンユニット１２及びファンユニット１３は、内蔵されているモータファンにより冷却エアーフロー１８を発生させる。
【００１６】
空冷式装置１１は、ファンユニット１２の上部にファンユニット１２を挿抜するための開口部１４と、ファンユニット１３の上部にファンユニット１３を挿抜するための開口部１５とを備える。ファンユニット１２、ファンユニット１３は、交換の際、ファンユニット挿抜方向１９に挿抜される。ファンユニット１２及びファンユニット１３は、空冷式装置１１の稼働中に交換可能である。
【００１７】
また、空冷式装置１１は、２段目のファンユニット１３に対する開口部１４に、シャッター２１（２１ａ、２１ｂ）を備える。シャッター２１は、２段目のファンユニット１３が抜去された場合、１段目のファンユニット１２により発生する冷却エアーフロー１８に対して生じる揚力により回転し、開口部１５を閉じる。
【００１８】
図２は、本発明の第一の実施の形態における空冷式装置１１の内部の構成を示す斜視図である。
【００１９】
図２を参照すると、空冷式装置１１は、ファンユニット１２を収容するフレーム１６と、ファンユニット１３を収容するフレーム１７とを備える。シャッター２１は、ファンユニット１２とファンユニット１３のファンの回転軸方向に平行な一方の端部にシャッター回転軸２２を備える。フレーム１７は、開口部１５側にシャッター回転軸２２を受けるシャッター軸受３１を備える。シャッター軸受３１は、シャッター２１がシャッター回転軸２２を中心に回転可能となるように、シャッター回転軸２２を保持する。
【００２０】
また、フレーム１７は、開口部１５周辺に、シャッター保持ばね３２を備える。シャッター保持ばね３２は、シャッター２１が開口部１５を閉じる位置まで回転した際、シャッター２１を係止する。
【００２１】
図２は、２段目のファンユニット１３が、ファンユニット挿抜方向１９に抜去された際に、１段目のファンユニット１２により発生する冷却エアーフロー１８により、シャッター２１が開口部１５を閉じる方向に回転中の状態を示している。シャッター２１が開口部１５を閉じる位置まで回転すると、シャッター２１は、シャッター保持ばね３２によって係止される。
【００２２】
図３は、本発明の第一の実施の形態の空冷式装置１１におけるシャッター２１（２１ａ）の断面形状を示す斜視図である。
【００２３】
図３を参照すると、シャッター断面形状２５は、飛行機の翼のように、冷却エアーフロー１８に対して揚力方向２６に揚力（冷却エアーフロー１８によって生じるシャッター２１両面の圧力差により、シャッター２１を冷却エアーフロー１８と垂直な方向に移動する力）が発生する形状をしている。シャッター断面形状２５は、揚力方向２６への揚力によって、シャッター２１がシャッター回転軸２２を中心に開口部１５を閉じる方向に回転するように形成される。
【００２４】
なお、シャッター２１ｂはシャッター２１ａと対称の形状となる。
【００２５】
また、シャッター２１には、プラスチック等の軽量な材料を用いることが望ましいが、冷却エアーフロー１８に対する揚力によって回転可能であれば、どのような材料を用いてもよい。
【００２６】
図４は、本発明の第一の実施の形態の空冷式装置１１におけるシャッター２１を係止するための構成の詳細を示す斜視図である。
【００２７】
図４を参照すると、フレーム１７は、４つのシャッター保持ばね３２を備えている。シャッター保持ばね３２は、それぞれ一端がフレーム１７に固定し、他端が開放する板ばね形状であり、その開放端に突起型のシャッター保持ラッチ３３（ラッチ部）を備えている。また、シャッター２１は、シャッター回転軸２２と反対側の端部のシャッター保持ラッチ３３と対向する位置に、穴型のラッチ受けボス２３（ラッチ係合部）を備えている。
【００２８】
シャッター２１が開口部１５を閉じる位置まで回転した際、シャッター保持ラッチ３３は、対向するラッチ受けボス２３に係合する。これにより、シャッター保持ばね３２は、開口部１５を閉じた状態でシャッター２１を係止する。
【００２９】
なお、ここで、シャッター保持ラッチ３３は、空冷式装置１１内部のフレーム１７に一体となるように形成してもよい。
【００３０】
また、ラッチ部の突起とラッチ係合部の穴の関係を逆とし、シャッター保持ばね３２に穴型のラッチ部、シャッター２１に突起型のラッチ係合部を備えていてもよい。
【００３１】
次に、本発明の第一の実施の形態の動作について図面を参照して説明する。
【００３２】
図５は、本発明の第一の実施の形態の空冷式装置１１におけるシャッター２１の開閉動作を示す断面図である。
【００３３】
図５は、２段目のファンユニット１３がフレーム１７に収納されている状態を示している。ファンユニット１３がファンユニット挿抜方向１９に沿って開口部１５から抜去されると、開口部１５に備えられているシャッター２１ａ、２１ｂに１段目ファンユニット１２によって発生する冷却エアーフロー１８が当たる。シャッター２１ａ、２１ｂには、冷却エアーフロー１８に対して揚力が発生し、シャッター２１ａ、２１ｂは、シャッター回転軌跡２４に沿って、シャッター回転軸２２を中心に開口部１５を閉じる方向に回転する。シャッター２１ａ、２１ｂが開口部１５を閉じる位置まで回転した際、シャッター保持ばね３２のシャッター保持ラッチ３３は、シャッター２１ａ、２１ｂのラッチ受けボス２３に係合する。これにより、シャッター２１ａ、２１ｂは、開口部１５を閉じた状態で係止される。
【００３４】
この状態において、開口部１５は閉じたまま保持されるため、ファンユニット１２により発生する冷却エアーフロー１８が開口部１５から漏れることはない。
【００３５】
次に、２段目のファンユニット１３がファンユニット挿抜方向１９に沿って開口部１５から挿入されると、シャッター２１ａ、２１ｂがファンユニット１３により押し込まれることにより、シャッター保持ばね３２のシャッター保持ラッチ３３とシャッター２１ａ、２１ｂのラッチ受けボス２３の係合状態は解除される。更に、ファンユニット１３が挿入されると、シャッター２１ａ、２１ｂは、シャッター回転軌跡２４に沿って、抜去時とは反対方向に回転し、ファンユニット１３はフレーム１７に収納される。
【００３６】
以上により、本発明の第一の実施の形態の動作が完了する。
【００３７】
次に、本発明の第一の実施の形態の特徴的な構成を示す。図８は、本発明の第一の実施の形態における空冷式装置１１の特徴的な構成を示す斜視図である。
【００３８】
空冷式装置１１は、複数のファンユニット１２、１３を直列に配置した空冷式装置１１であって、ファンユニット１３を挿抜するための開口部１５と、開口部１５を閉じるためのシャッター２１とを備える。ここで、シャッター２１は、ファンユニット１３と直列に配置したファンユニット１２により生じる気流（冷却エアーフロー１８）に対して揚力が発生する形状であり、ファンユニット１３が抜去された場合、当該揚力により開口部１５を閉じる。
【００３９】
なお、上記の実施の形態においては、シャッター２１の数を２つとしているが、開口部１５を閉じることができれば、シャッター２１の数は１つであってもよい。
【００４０】
本発明の第一の実施の形態によれば、冷却用ファンユニットを交換する際に開口部からの風漏れを防ぐシャッターの開閉を作業者が操作することなしで行うことができる空冷式装置を簡易な構成により実現できるという効果がある。その理由は、ファンユニット１３が抜去された場合、ファンユニット１３と直列に配置した他のファンユニット１２により生じる気流に対してシャッター２１に発生した揚力により、シャッター２１が開口部１５を閉じるため、シャッター２１を動作させるためのばねやモータ等の駆動機構が不要となるためである。
【００４１】
また、本発明の第一の実施の形態によれば、冷却用ファンユニットを交換する際に開口部からの風漏れを防ぐシャッターの開閉を作業者が操作することなしで行うことができる空冷式装置を低コストで実現できるという効果がある。その理由は、上述の通り、空冷式装置１１を簡易な構成で実現でき、機構部品を削減できるためである。
【００４２】
また、本発明の第一の実施の形態によれば、空冷式装置において、冷却用ファンユニットを交換する際のシャッター閉め忘れを回避し、ファンユニット交換作業の制限時間を不要にすることができる。その理由は、上述の通り、ファンユニット１３が抜去された場合、ファンユニット１３と直列に配置した他のファンユニット１２により生じる気流に対してシャッター２１に発生した揚力により、作業者が操作することなしで、シャッター２１が開口部１５を閉じ、風漏れを防ぐためである。
【００４３】
（第二の実施の形態）
次に、本発明の第二の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００４４】
本発明の第二の実施の形態においては、シャッターが、冷却エアーフローにより発生する揚力により回転するのではなく、揚力により上方向に移動する点において、本発明の第一の実施の形態と異なる。
【００４５】
図６は、本発明の第二の実施の形態における空冷式装置１１の内部の構成を示す斜視図である。空冷式装置１１は、２段目のファンユニット１３に対する開口部１５に、シャッター４１を備える。シャッター４１の断面形状は、本発明の第一の実施の形態におけるシャッター２１のシャッター断面形状２５と同様に、冷却エアーフロー１８により生じる揚力によって、シャッター４１が上方向に移動（スライド）し、開口部１５を閉じるように形成される。
【００４６】
図７は、本発明の第二の実施の形態の空冷式装置１１におけるシャッター４１をスライドするための構成の詳細を示す斜視図である。
【００４７】
図７を参照すると、フレーム１７は、内側に、シャッターガイド溝５１（ガイド部）を備える。また、シャッター４１は、シャッターガイド溝５１に対向する位置に、シャッターガイド突起４２（ガイド係合部）を備える。シャッターガイド溝５１は、シャッター４１が上下方向にスライド可能となるように、シャッターガイド突起４２を保持する。
【００４８】
なお、ここで、ガイド部の溝とガイド係合部の突起との関係を逆とし、フレーム１７に突起型のガイド部、シャッター４１に溝型のガイド係合部を備えていてもよい。
【００４９】
また、フレーム１７は、シャッター保持ばね５２を備えている。シャッター保持ばね５２は、本発明の第一の実施におけるシャッター保持ばね３２形態と同様に、突起型のシャッター保持ラッチ５３（ラッチ部）を備えている。また、シャッター４１は、シャッター保持ラッチ５３と対向する位置に、穴型のラッチ受けボス４３（ラッチ係合部）を備えている。
【００５０】
シャッター４１が開口部１５を閉じる位置まで移動した際、シャッター保持ラッチ５３は、対向するラッチ受けボス４３に係合する。これにより、シャッター保持ばね５２は、開口部１５を閉じた状態でシャッター４１を係止する。
【００５１】
本発明の第二の実施の形態の動作については、シャッター４１が、冷却エアーフロー１８により発生する揚力により回転するのではなく、シャッター移動軌跡４４に沿って、揚力により上方向にスライドする点を除いて、本発明の第一の実施の形態の動作と同様となる。
【００５２】
本発明の第二の実施の形態によれば、冷却用ファンユニットを交換する際に開口部からの風漏れを防ぐシャッターの開閉を作業者が操作することなしで行うことができる空冷式装置を、更に低コストで実現できるという効果がある。その理由は、シャッター４１を動作させるために回転軸や軸受などの回転機構を必要とせず、より簡易な構成で、空冷式装置１１を実現できるためである。
【００５３】
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細は、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【００５４】
例えば、上記の実施の形態においては、２つのファンユニットが空冷式装置１１の吸気側（前面）に直列に設置されている場合を例に説明したが、２つのファンユニットが空冷式装置１１の排気側（背面）に直列に設置されていてもよい。この場合、直列に設置されているファンユニットのうち、内側のファンユニットを挿抜する開口部にシャッター２１、４１を設けることにより、該開口部からの吸気によって生じる、空冷式装置１１内部の冷却能力の低下を防ぐことができる。
【００５５】
同様に、２つのファンユニットが空冷式装置１１の中間に直列に設置されていてもよい。この場合、直列に設置されているファンユニットのそれぞれを挿抜する開口部にシャッター２１、４１を設けることにより、該開口部からの風漏れまたは吸気によって生じる、空冷式装置１１内部の冷却能力の低下を防ぐことができる。
【００５６】
また、上記の実施の形態においては、２つのファンユニットが空冷式装置１１に直列に設置されている場合を例に説明したが、３つ以上のファンユニットが直列に設置されていてもよい。この場合、直列に設置されているファンユニットのそれぞれを挿抜する開口部にシャッター２１、４１を設けることにより、該開口部からの風漏れまたは吸気によって生じる、空冷式装置１１内部の冷却能力の低下を防ぐことができる。
【００５７】
また、上記の実施の形態においては、空冷式装置１１は、ファンユニットを挿抜する開口部を空冷式装置１１の上部に備えているが、ファンユニットを挿抜する開口部を空冷式装置１１の側面や下部に備えていてもよい。この場合、シャッター２１、４１を、冷却エアーフロー１８により側面や下部の開口部を閉じるように設置すれば、該側面や下部の開口部からの風漏れまたは吸気によって生じる、空冷式装置１１内部の冷却能力の低下を防ぐことができる。
【００５８】
また、上記の実施の形態においては、シャッター２１、４１の断面形状を図３のような翼型としているが、冷却エアーフロー１８に対する揚力によってシャッター２１、４１が開口部１５を閉じる方向に作動することができるものであれば、シャッター２１、４１の断面形状は、図３に示した形状以外でもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１１    空冷式装置
１２    ファンユニット
１３    ファンユニット
１４    開口部
１５    開口部
１６    フレーム
１７    フレーム
１８    冷却エアーフロー
１９    ファンユニット挿抜方向
２１    シャッター
２２    シャッター回転軸
２３    ラッチ受けボス
２４    シャッター回転軌跡
２５    シャッター断面形状
２６    揚力方向
３１    シャッター軸受
３２    シャッター保持ばね
３３    シャッター保持ラッチ
４１    シャッター
４２    シャッターガイド突起
４３    ラッチ受けボス
４４    シャッター移動軌跡
５１    シャッターガイド溝
５２    シャッター保持ばね
５３    シャッター保持ラッチ
６１    カバー
６２    カバー回転軌跡
【図１】
0005399835.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0005399835.tif 000009
【図９】
0005399835.tif 000010
【図１０】
0005399835.tif 000011